فواصل التمدد والانكماش

فواصل التمدد والانكماش

من منا لم يشاهد فواصل التمدد والانكماش، لعلك لاحظت في المباني الضخمة كالمدارس والمستشفيات او المصانع ، أو لعلك لاحظت ذلك بشكل أوضح في الجسور والطرقات وهو وجود فواصل في هذه المنشآت والطرقات وهذه تسمى فواصل التمدد والانكماش.

 

في عالم الإنشاءات وتشييد المباني وتعبيد الطرقات ، تعتبر فواصل التمدد والانكماش من الأمور المهمة التي يجب الانتباه لها فهي تقسم المنشأة الضخمة الى قسمين او أكثر حسب المواصفات وذلك  لتخفيف الضغط على مواد البناء الناجم عن حركة المبنى والتغيرات في درجة الحرارة. يتم تحفيز حركة البناء في فواصل التمدد والانكماش بشكل أساسي عن طريق:

  • التمدد والانكماش الحراري الناجم عن التغيرات في درجة الحرارة ،
  • تتأرجح بسبب الرياح
  • الأحداث الزلزالية
  • انحراف الحمل الثابت
  • انحراف الحمل الحي

 

نظرًا لأن فواصل التمدد والانكماش تقسم  الهيكل بأكمله ، فإنه هذا القاسم يمثل فجوة في جميع تركيبات المباني – الجدران ؛ الطوابق، الساحات أو الملتقيات المنقسمة ؛ الأرضيات والجدران الأساسية. 

 

يُستخدم نظام فواصل التمدد والانكماش لسد الفجوة واستعادة وظائف المبنى جملة واحدة  ومع استيعاب الحركات المتوقعة.

تم اعتماد مصطلح “مفصل الحركة” على نطاق واسع في التفضيل لأنه يشمل بشكل أكثر ملاءمة حقيقة أن حركة المبنى تؤدي إلى ضغط وتمديد المواد المثبتة. على سبيل المثال ، عندما يتم تسخين الهيكل ، تتمدد مواد البناء التي تم بناؤها منه. يؤدي هذا إلى إغلاق “فاصل التمدد” 

 

 تعمل فواصل التمدد والانكماش الخرسانية على تقليل الأضرار والتشقق الخرساني مع تقليل الضرر الناتج عن الإجهاد وتعزيز قدرات الأداء للخرسانة باستخدام تقنيات مشتركة مناسبة لاستيعاب دورات التمدد والتقلص.

 

حيث ان الخرسانة تتمدد وتتقلص مع تغيرات درجة الحرارة والرطوبة. مع ارتفاع درجة الحرارة أو زيادة محتوى الرطوبة في الخرسانة ، يحدث التمدد. مع انخفاض درجة الحرارة ، سوف تنكمش الخرسانة. إن توفير استيعاب الحركة في مواقع محددة مسبقًا مع تطبيقات مشتركة مناسبة يمنع تطور الضغوط التي يمكن أن تمزق الخرسانة.

 

يختلف نوع الفاصل والتباعد مع كل مشروع وفقًا لنوع الهيكل والظروف المناخية والضغوط المتوقعة في الخرسانة.

 معامل التمدد الحراري في الخرسانة هو 0.0000055 لكل بوصة خطية من الخرسانة لكل درجة فهرنهايت من تغير درجة الحرارة ، مما ينتج عنه حركة تقارب 0.66 بوصة لكل 100 قدم مع نطاق درجة حرارة 100 درجة فهرنهايت (38 درجة مئوية). 

لتقدير طول التمدد ، اضرب الطول بالبوصة × عدد درجات فرق درجة الحرارة المتوقعة × 0.0000055. 

استخدم الحركة المتوقعة الناتجة لتحديد السماكة الصحيحة لفواصل التمدد والانكماش والتباعد المناسب لوضع الفاصل.

 الفواصل الرفيعة (1/4 ″ ، 3/8 ″ ، أو 1/2) (6.35 مم ، 9.53 مم ، أو 12.7 مم) متباعدة على فترات متكررة توفر تحكمًا أكبر من الوصلات السميكة المتباعدة على مسافات أكبر.

 المفهوم الأساسي هو توفير مساحة واسعة للخرسانة لتتوسع وتتقلص دون خلق ضغوط ضارة وتصدع ناتج.

expansion joint

expansion and contraction joints

Who among us has not seen expansion and contraction joints, you may have noticed in huge buildings such as schools, hospitals or factories, or you may have noticed this more clearly in bridges and roads, which is the presence of breaks in these facilities and roads and these are called expansion and contraction joints.

 

In the world of construction, building construction and paving roads, expansion and contraction joints are important things to pay attention to. They divide the huge facility into two or more parts according to specifications, in order to relieve pressure on building materials caused by the movement of the building and changes in temperature. The movement of masonry in expansion and contraction joints is stimulated mainly by:

Thermal expansion and contraction caused by changes in temperature,

swaying because of the wind

seismic events

static load deflection

Live load deviation

 

Since expansion and contraction joints divide the entire structure, this denominator is a gap in all building structures – walls; floors, courtyards or divided concourses; Basic floors and walls.

 

A system of expansion and contraction joints is used to bridge the gap and restore the building’s functionality as a whole and while accommodating the expected movements.

The term ‘moving joint’ has been widely adopted in preference as it more appropriately includes the fact that the movement of the building results in compression and extension of the fastening materials. For example, when the structure is heated, the building material from which it is built expands. This closes the “expansion spacer”

 

 Concrete expansion and contraction joints reduce concrete cracking and damage while minimizing stress damage and enhancing the performance capabilities of concrete using appropriate combined techniques to accommodate expansion and contraction cycles.

 

Concrete expands and contracts with changes in temperature and humidity. With an increase in temperature or an increase in the moisture content of concrete, expansion occurs. As the temperature decreases, the concrete will shrink. Providing movement absorption at pre-determined locations with appropriate joint applications prevents the development of stresses that can tear the concrete.

 

The type of spacer and spacing varies with each project according to the type of structure, climatic conditions, and expected stresses in the concrete.

 Concrete’s coefficient of thermal expansion is 0.0000055 per linear inch of concrete per degree Fahrenheit of temperature change, resulting in movement of approximately 0.66 inches per 100 feet with a temperature range of 100 degrees Fahrenheit (38 degrees Celsius).

To estimate the length of expansion, multiply the length in inches x the number of degrees of the expected temperature difference x 0.0000055.

Use the resulting projected motion to determine the correct thickness of expansion and contraction joints and the appropriate spacing for spacer placement.

 Thin (1/4″, 3/8″, or 1/2) spacers (6.35 mm, 9.53 mm, or 12.7 mm) spaced at frequent intervals provide greater control than thicker joints spaced at greater distances.

 The basic concept is to provide ample space for the concrete to expand and contract without creating harmful stresses and resulting cracking.